2021人教版物理选修3-2课件:第五章 第5节 电能的输送
05电能的输送
题型1?输电线上电压、功率损失的计算
1.[浙江东阳中学2018高二上期中](多选)远距离输电时,当输送的功率相同时,输送导线上的电阻损失的功率应是(??)
BCD
A.与输送的电压的平方成正比
B.与输送的电流的平方成正比
C.与输送的电压的平方成反比
D.与输电导线上的电压降的平方成正比
解析
损失的功率,故B、D正确;由,故A错误,C正确.
2.(多选)如图所示为远距离交流输电的简化电路图.发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电,输电线路中的电流是I,其末端间的电压为U.在输电线与用户间连有一理想变压器,流入用户
11
端的电流为I.则(??)
2
AD
A.用户端的电压为
B.理想变压器的输入功率为I1U
C.输电线上损失的电压为U
D.输电线路上损失的电功率为I12r
解析
输电线上损失的电压ΔU=I r或ΔU=U-U,故C错误;输电线路上损失的电功率ΔP=I2r,故
111
D正确;理想变压器的输入功率P=I U,故B错误;理想变压器输入功率和输出功率相同,设用
11
户端的电压为U,所以I U=I U,即用户端的电压,故A正确.
21122
题型2?远距离输电的电路分析
3.[河南八市2018高二下测评](多选)如图所示为实验室内设计的远距离输电线路示意图,变压器为理想变压器,2是升压变压器的中心抽头,电压表和电流表均为理想交流电表,R是输电线的电阻,交流电源的输出电压恒定.当K由2改接到1时,下列说法正确的是(??)
BD
A.输电线上损失的功率减小
B.电流表的示数一定增大
C.电压表的示数减小
D.灯泡的亮度增大
解析
由于交流电源的输出电压不变,当K由2改接为1时,升压变压器副线圈匝数增加,根据理想变压
器电压比可知升压变压器副线圈电压增大,所以最终降压变压器的输出电压也变大,所以电压
表的示数变大,通过灯泡的电流变大,由于降压变压器原、副线圈匝数比不变,所以输电线上
电流变大,电流表的示数变大,输电线上损失的功率变大.故B、D正确.
4.[河南南阳一中2018高二上期末](多选)如图所示,有一台交流发电机通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T向远处用户供电,输电线的总电阻为R.T的输入电压和输入功率分别为U和P,它的输出电压2111
和输出功率分别为U和P;T的输入电压和输入功率分别为U和P,它的输出电压和输出功率分别为U 222334和P,设T的输入电压U一定,当用户消耗的电功率变大时,有(??)
AC
411
A.P变大,P变大B.P变小,P变小
2312
C.U不变,U变小D.U变小,U变大
2324
解析
因为P=P=ΔP+P,且P=P,由于P增大,则T副线圈中电流变大,T原线圈中电流也变12334422
大,由ΔP=I2R可知ΔP、P及P、P均变大,选项A正确,B错误;,U一定,所以U
31212
不变,U=U-IR,IR增大,所以U变小,选项C正确,D错误.
323
5.[山东潍坊2018高二上检测]风力发电作为新型环保新能源,近几年来得到了快速发展,某风力发电机输出功率为100 kW,输出电压为250 V,用户需要的电压为220 V,输电线电阻为10 Ω.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%.
(1)求在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比;
(2)画出此输电线路的示意图并求出用户得到的电功率.
答案与解析
(1)1∶20?240∶11?(2)见解析?96 kW
(1)输电线损耗的功率P=100×4% kW=4 kW,又P=I2R,解得输电线上电流
线线2线
,原线圈中输入电压器副线圈的电压,则升压变压器原、副线圈的匝数比,则升压变,输电线损失的电压为U=I2R=20×10V=200 V,故降压变
线线
压器原线圈的电压为U=U-U=4800 V,用户得到的电压为U=220V,则降压变压器原、副32线4
线圈的匝数比为.
(2)画出此输电线路的示意图,如图所示.
用户得到的电功率等于降压变压器的输入功率,则有P=P-P=P(1-4%)=100×96% kW=96
用线
kW.
易错点?不能区分输电电压和输电线上损失的电压
6.远距离输送一定功率的交流电,若输送电压提高到原来的n倍,则(??)B
A.输电线上损失的电压减少到原来的
B.输电线上损失的电压减少到原来的
C.输电线上损失的电能减少到原来的
D.输电线上损失的电能不变
解析
输送的功率一定,根据P=UI,可知输电电压越高,输电电流越小,若输送电压提高到原来的n 倍,则电流减小到原来的,根据ΔU=Ir,可知输电线上损失的电压减少到原来的,故A错误,B正确;根据P损=I2R,可知输电线上损失的功率减少到原来的,则输电线上损失的电能减少到原来的,故C、D错误.
易错分析
输电电压为升压变压器的输出电压,要注意与输电线上损失的电压的区别.